Medium effects on the acid dissociation constants of some diimine heterocyclic bases

The acid dissociation constants of the protonated form of diimine heterocyclic compounds (imidazole, 2-methylimidazole, 2,2-bipyridyl, and 1,10-phenanthroline) were determinedpH-meterically in aqueous media containing different amounts of organic solvents, viz. amphiprotic (methanol, ethanol), dipolar aportic (DMSO), and low basic aprotic (acetonitrile) at 25±0.1 °C. It was observed that by increasing the amount of alcohol orDMSO in the aqueous medium thepK _a, values of the investigated compounds decreased. On the other hand, thepK _a values increased as the amount of acetonitrile in the medium was increased. These results are discussed in terms of various solvent characteristics. It is concluded that solvent effects, viz. differences in stabilization of the free base by dispersion forces and of the proton by its interaction with solvent molecules in amphiprotic or dipolar aprotic solvent-aqueous media relative to that in pure aqueous one, as well as the basicity effect of acetonitrile play a vital role in the ionisation equilibria of the investigated compounds.

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Mediumeffekte auf die Säuredissoziationskonstanten einiger heterocyclischer Diimin-Basen

Zusammenfassung Die Säuredissoziationskonstanten der protonierten Formen der heterocyclischen Dimin-Basen Imidazol, 2-Methylimidazol, 2,2-Bipyridyl und 1,10-Phenanthrolin wurdenpH-metrisch in wäßrigem Medium mit einem Anteil an organischen Lösungsmitteln bei 25±0.1 °C bestimmt. Dabei wurden als amphiprotische Zusätze Methanol und Ethanol, als dipolar aprotisches organisches LösungsmittelDMSO und als aprotisches niederer Basizität Acetonitril ausgewählt. Es wurde beobachtet, daß bei ansteigenden Konzentrationen an Alkohol oderDMSO diepK _a-Werte der untersuchten Verbindungen kleiner werden. Andererseits bewirkt Acetonitril ein Ansteigen derpK _a-Werte. Die Ergebnisse werden mittels verschiedener Lösungsmittelparameter diskutiert. Lösungsmitteleffekte wie Stabilisierung der freien Base mittels Dispersionskräften, Protonwechselwirkungen in den verschiedenen Lösungsmittelgemischen und Basizitätseffekte des Acetonitril spielen dabei eine entscheidende Rolle.